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实验五频率计设计讲课

实验五频率计设计讲课
实验五频率计设计讲课

(一)任务描述

要求:

1.使用原理图输入法设计频率计

2.在实验箱上完成电路配置,引脚分配

3.在实验箱上完成功能验证

目标:

1.掌握频率计的原理分析

2.掌握基于MF库的综合性电路的层次化原理图设计方法与流程

3.掌握时序仿真和功能仿真的操作步骤

4.熟悉实验箱硬件

(二)设计准备

一、频率计的原理

最简单的频率测量方法就是在1s内对待测信号进行计数。

因此需要有三个模块:秒信号产生电路由计数器实现,要有控制模块,锁存和译码显示驱动模块。如图:

clk

f

BC

A

B

RB

D

C

LT

BIN

OG

OD

OE

OF

OA

OB

OC

RB

74

BC

A

B

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D

C

BIN

OG

OD

OE

OA

OB

OC

RB

74

inst4

l[0

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decode组成。

计数器清零信号。

二、设计流程

1.按照测频控制要求,完成测频控制模块tf_ctrl..bdf的设计。

波形时序如下:

计数使能信号CNT_EN 是一个脉宽为1s ,频率为0.5Hz 的脉冲(因此clk 是8Hz 的脉冲,可选实验箱的clk2),此时计数器进行计数。

锁存信号lock 在第9个脉冲下降沿出现,第10脉冲下降沿结束,此时有效计数出现在锁存器上。

清零信号clr 出现在第13个时钟下降沿,在第14个脉冲下降沿结束,准备下一次计数,这都是在停止计数以后。

2. 有时钟使能的2位十进制计数器counter8。

3. 完成顶层设计(本课题第一个图):底层设计打包后,供顶层电路调用。

4. 引脚锁定,下载(电路模式2):注意两个时钟必须接全局时钟(clk:79,f_in:183)

counter8

enb q[3

5.给出仿真结果,工作原理,波形分析等

三、软硬件准备

1.计算机(已安装Quartus II 5.1版本软件)

2.FPGA 实验箱一台(配置JTAG下载线)

四、资料准备

1.在上机之前,要求通过查阅教材或其他资料,独立思考并回答下列问题:1)请分析说明频率计各部分电路的特点?

2)说明层次化设计的方法与流程

3)怎样提高频率计的测量准确性?

4) 如何在实验箱来测试(选择电路模式?绑定引脚?)

《珍珠鸟》教学设计及说课稿

《珍珠鸟》教学设计 教学目标: 知识与能力 1、自主掌握本课字词,并学会运用。 2、正确、流利、有感情地朗读课文,理解课文内容,积累好词佳句。 3、联系上下文,从描写珍珠鸟可爱的句子和词语里体会作者对珍珠鸟的情感。 4、理解“信赖往往创造美好的境界”的含义,领悟人和动物之间充满爱与信赖的美好境界。 过程与方法: 1、通过初读课文,感受“情意” 2、品词论句,理解“真爱”感受珍珠鸟在“我”的呵护与照顾下与“我”亲近的过程,体会我对珍珠鸟的喜爱之情。 3、赏读课文,欣赏境界,品味信赖。 情感,态度与价值观 领悟信赖是人与动物和谐相处的基础,激发学生爱护动物、善待生命的情感。 重难点: 1、体会珍珠鸟在我的照料和呵护下与我亲近的过程。 2、理解:信赖,往往创造出美好的境界的含义,感受信赖之美。 一课时 一、谈话导入,引发情感 同学们,你们家里养小动物吗?你们和它们的关系怎么样吧?好,我们今天来学习《珍珠鸟》,看一下作者和它的关系。 二、检查自学情况。 ﹙1﹚抽读生字,读准下列字音。 蔓扒瞅捂暮睑眸赖 ﹙2﹚结合课文理解词语的意思。 如;垂蔓雏儿斑斑驳驳天色入暮不动声色眼睑 ﹙3﹚自读课文,读准字音,回答问题,珍珠鸟是一种怎样的鸟? 三、细读课文,理解“真爱”。 咱们先看看对于这种怕人的大鸟,作者是怎么照顾它们的呢? 1.快读1-5小节,勾画“我”精心呵护照顾珍珠鸟的语句 2.组织交流句子,谈感受,指导有感情朗读。 (1)“它们被安置在一个简易的竹条编织的笼子里,笼人还有一卷干草,那是小鸟舒适又温暖的巢。” (2)“我便用吊兰长长的、串生着小绿叶的垂蔓蒙盖在鸟笼上,它们就像躲进幽深的丛林一样安全,从中传出的像笛儿般又细又亮的叫声,也就格外轻松自在了。”点拨:作者用吊兰的垂蔓蒙盖在鸟笼上,给珍珠鸟营造了一个充满自然气息的家,让它们在最接近自然的环境里轻松自在地生活,可见作者的细心。 (3)“我很少扒开叶蔓瞧它们,它们便渐渐敢伸出小脑袋瞅瞅我。我们就这样一点点熟悉了。”点拨:“我”很少扒开叶蔓瞧它们,并不是因为“我”不想瞧,而是因为“我”不想打扰它们的生活,体现了“我”内心对它们的爱护与尊重。 3.小结。珍珠鸟是一种怕人的鸟,很难与人亲近,可我的细心和诚心却换来了它们的信任。它们敢瞅我了,与我熟悉起来了。 4、通过上节学习,我们知道作者这样精心爱护朋友给他的珍珠鸟,这对珍珠鸟给了作

数字频率计的设计

长安大学 电子技术课程设计 数字频率计的设计 专业: 班级: 姓名 指导教师: 日期:

目录 引言 第一章系统概述 一、设计方案的选择 1、计数法 2、计时法 二、整体框图及原理 第二章单元电路设计 一、放大电路设计 二、闸门电路设计 三、时基电路设计 四、控制电路设计 五、报警电路设计 六、整体电路图 七、整机元件清单 第三章设计小结 一、设计任务完成情况 二、问题及改进 三、心得体会 鸣谢 附录

引言 题目:数字频率计的设计 初始条件: 本设计可以使用在数模电理论课上学过或没学过的集成器件和必要的门电路构建简易频率计,用数码管显示频率计数值。 要求完成的主要任务: ①设计一个频率计。要求用4位7段数码管显示待测频率,并用发光二极管表示单位。 ②测量频率的范围:100hz—100khz。 ③测量信号类型:正弦波和方波。 ④具有超量程报警功能。 摘要: 本次课程设是基于TTL系列芯片的简易数字频率计,数字频率计应用所学的数字电路和模拟电路的知识进行设计。在设计过程中,所有电路仿真均基于Multisim仿真软件。本课程设计介绍了简易频率计的设计方案及其基本原理,并着重介绍了频率计各单元电路的设计思路,原理及仿真,整体电路的的工作原理,控制器件的工作情况。设计共有三大组成部分:一是原理电路的设计,本部分详细讲解了电路的理论实现,是关键部分;二是性能测试,这部分用于测试设计是否符合任务要求。三是是对本次课程设计的总结。 关键字:频率计、TTL芯片、时基电路、逻辑控制、分频、计数、报警

第一章系统概述 一、设计方案的选择 信号的频率就是信号在单位时间内所产生的脉冲个数,其表达式为f=N/T,其中f为被测信号的频率,N为计数器所累计的脉冲个数,T为产生N个脉冲所需的时间。计数器所记录的结果,就是被测信号的频率。如在1s内记录1000个脉冲,则被测信号的频率为1000HZ。测量频率的基本方法有两种:计数法和计时法,或称测频法和测周期法。 1、计数法 计数法是将被测信号通过一个定时闸门加到计数器进行计数的方法,如果闸门打开的时间为T,计数器得到的计数值为N1,则被测频率为f=N1/T。改变时间T,则可改变测量频率范围。如图(1-1-1) 计数值N1 被测信号 标准闸门 T 图 1-1-1 测频法测量原理 设在T期间,计数器的精确计数值应为N,根据计数器的计数特性可知,N1的绝对误差是N1=N+1,N1的相对误差为δN1=(N1-N)/N=1/N。由N1的相对误差可知,N的数值愈大,相对误差愈小,成反比关系。因此,在f以确定的条件下,为减少N的相对误差,可通过增大T的方法来降低测量误差。当T为某确定值时(通常取1s),则有f1=N1,而f=N,故有f1的相对误差:δf1=(f1-f)/f=1/f 从上式可知f1的相对误差与f成反比关系,即信号频率越高,误差越小;而信号频率越低,则测量误差越大。因此测频法适合用于对高频信号的测量,频率越高,测量精度也越高。

电子技术课程设计(数字频率计的设计)

一课程设计题目:数字频率计的设计 二、功能要求 (1)主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。 (2)率范围:分四1Hz~999Hz、01kHz~9.99kHz、1kHz~99.9kHz、10~999KHZ (3)周期范围:1ms~1s。 (4)用3个发光二极管表示单位,分别对应3个高档位。 三频率计设计原理框图 正弦波 数字频率计原理框图 1

测试电路原理:在测试电路中设置一个闸门产生电路,用于产生脉冲宽度为1s 的闸门信号。改闸门信号控制闸门电路的导通与开断。让被测信号送入闸门电路,当1s闸门脉冲到来时闸门导通,被测信号通过闸门并到达后面的计数电路(计数电路用以计算被测输入信号的周期数),当1s闸门结束时,闸门再次关闭,此时计数器记录的周期个数为1s内被测信号的周期个数,即为被测信号的频率。测量频率的误差与闸门信号的精度直接相关。 被测信号 频率测量算法对应的方框图 四、各部分电路及仿真 1 整形电路部分 整形电路的目的是将三角波、正弦波变成方便计数的脉冲信号。整形电路可以直接用555定时器构成施密特触发。 本次设计采用555定时器,适当连接若干个电阻就可以构成触发器 图1-1 整形电路 将555定时器的THR和TR1两个输入端连在一起作为信号输入端,则可得到 显示电路 闸门产生 输入电路闸门计数电路

施密特触发器,为了提高其稳定性通常要在要在CON端口接入一个0.01uf左右的滤波电容。但使用555定时器的时候输入的电压应该要大于5V,本次设计直接用信号源来做输入信号,并且信号源的振幅为10V,没有用放大电路将信号放大。 2 时基电路 时基电路时用来控制闸门信号选通的时间,由于本次设计的频率计测试范围是0到999KHz,故时基信号要有1ms 10ms 100ms 1s,基于上述,还需要一个分频器分出不同的频率。设计过程如下:可用一个多谐振电路产生频率为1KHz的脉冲信号(即T=1ms),然后使用分频器产生10ms 100ms 1s。 多谐振电路可以采用555定时器或者晶体振荡器来完成。本次设计采用555定时器实现,本次设计的精确度要求比较低,而且555定时器组成的多谐振荡起的最高振荡频率只能最多1MHz,而我们将用555定时器产生1Kz的频率,满足在该范围之内。分频器采用10分频,可用74LS90或者74LS160。 图2-1555定时器构成的多谐振振荡器 555多谐振振荡器设计参数:设计一个震荡周期为1ms,输出的占空比 2 3 q

等精度频率计的实验报告

数字频率计 摘要 以FPGA(EP2C8Q208C8N)为控制核心设计数字频率计,设计采用硬件描述语言Verilog 该作品主要包括FPGA控制、数码管模块、信号发生器、直流电源模块、独立按键、指示灯模块。主要由直流电源供电、数字信号发生器输出信号,FPGA 控制信号的采集、处理、输出,数码管显示数据,按键切换档位,指示灯显示档位。作品实现了测频、测周、测占空比,能准确的测量频率在10Hz 到100kHz之间的信号。 关键字: 频率计等精度 FPGA (EP2C8Q208C8N)信号发生器Verilog语言

一、系统方案论证与比较 根据题目要求,系统分为以下几个模块,各模块的实现方案比较选择与确定如下: 1.主控器件比较与选择 方案一:采用FPGA(EP2C8Q208C8N)作为核心控制,FPGA具有丰富的I/O 口、内部逻辑和连线资源,采集信号速度快,运行速度快,能够显示大量的信息,分频方便。 方案二:采用SST89C51作为主控器件,虽然该款单片机较便宜,但运行速度较慢,不适合对速度有太大要求的场合,并且不带AD,增加了外围电路。 综上所述,主控器件我选择方案一。 2.测量方法的比较与选择 方案一:采用测频法测量。在闸门时间内对时钟信号和被测信号同时计数,由于在闸门闭合的时候闸门时间不能是被测信号的整数倍,导致计数相差为一个被测信号时间,所以测频法只适合频率较高的测量。 方案二:采用测周法测量。用被测信号做闸门,在闸门信号内对时钟信号计数,由于在闸门闭合的时候闸门时间不能是时钟信号的整数倍,导致计数相差为一个时钟信号时间,所以测周法只适合较低频率的测量。 方案三:采用等精度法和测周法结合的方法。用等精度发测量1KHZ以上的频率,测周法测量1KHZ一下的频率。这种方法取长补短,既能准确的测高频又能测低频。 综上所述,测量方法我选用方案三。 3. 界面显示方案的选择 方案一:采用数码管显示,控制程序简单,价格便宜,显示直观。 方案二:液晶5110,虽然体积小,可以显示各种文字,字符和图案。 考虑到数码管完全可以满足数据显示要求,所以显示部分我选用方案一。 二、理论分析与计算 1、键盘设计 系统中我们采用独立键盘,用2个I/O控制2个键。原理是将2个I/O口直接接键盘的2个引脚,低电平有效,这种键盘的优点反应的速率快。 2、计算公式 (1)测频: 1khz以上:被测频率=时钟频率*(被测频率计数/时钟频率计数) 1khz以下:被测频率=时钟频率/(时钟频率在被测信号高电平计数+时钟频率在被测信号低电平计数)

教学设计说课稿(课件)

教学设计说课稿 《护士人文修养》信息化教学设计说 课稿 尊敬的各位专家,各位评委,老师们: 大家好! 我将要给大家展示的是《护士人文修养》的信息化教学设计,本次设计主要从教学分析、教学策略、教学过程、教学效果四个方面进行。...文档交流仅供参考... 一:教学分析 护士人文修养是护理学专业的入门课,是将社会学、文化学、美学、人际关系学应用于护理学科的一门课程,目的在于培养合格护士必备的人文素质。它是提高护理队伍的人文素质的重要课程。...文档交流仅供参考... (一)学情分析 1.该课程教学对象为护理学专业一年级的学生,均为女生,高中毕业后进入我院,好奇心强,表现欲望强,善于模仿,喜欢上网,喜欢参与性学习,但学习持续性不强,已经具备了一定的观察、分析和解决问题的能力,能够进行自主学习和模拟实训。他们刚刚接触医学知识,对职业岗位没有概念;有很强的同情心、爱心,这些都为培养其良好的职业素养奠定了基础。...文档交流仅供参考...

2.参考教材为高等教育出版社出版的《护士人文修养》,主编:史瑞芬。教学资源主要是学院优质资源教学平台、学院思政网站、学院数字图书馆、科学文库等。...文档交流仅供参考... (二)、教学内容 本章内容选自护理专业《护士人文修养》课程,参考了高职高专护理类十二五规划教材,根据人才培养方案,立足地区护理人才需求,结合学院现有设备优势,将该教材分为八章,本次章节教学的主要内容是绪论部分:人文为护理注入灵魂,要求学生了解及掌握人文、人文修养、人文关怀的概念和内涵;当前的人文忧患状况,医学人文缺失的原因;人文与医学科学的关系;护理人文关怀及护士人文修养的内涵。...文档交流仅供参考... (三)教学目标 知识目标:了解人文科学的基本理论和人文修养的内容,熟悉护士应有的人文修养。 能力目标:学习及掌握提高护士人文修养的途径与方法,掌握人文科学在护理工作中的应用方法。 素质目标:使学生树立“以人为本”的整体护理观,提高美学修养,掌握人际沟通的方法,自觉运用将人文关怀精神指导护理实践。...文档交流仅供参考... 重点和难点:重点是解释人文修养的有关概念,理解护理学的人文内核;难点是确立正确的护理价值观和态度。

数字频率计的设计与实现

目录 1. 引言 (1) 2.设计任务书 (1) 3. 数字频率计基本原理 (1) 3.1 设计思路 (1) 3.2 原理框图 (2) 4. 设计步骤及实现方法 (2) 4.1 信号拾取与整形 (2) 4.2 计数电路 (3) 4.3 锁存电路 (5) 4.4 译码显示电路 (6) 4.5 时钟电路及波形设计 (7) 5 总体电路图及工作原理 (10) 6 元器件的检测与电路调试缺点分析 (12) 7 心得体会 (12) 参考文献 (13)

1. 引言 数字频率计是一种基础测量仪器,在许多情况下,要对信号的频率进行测量,利用示波器可以粗略测量被测信号的频率,精确测量则要用到数字频率计。本设计项目可以进一步加深我们对数字电路应用技术方面的了解与认识,进一步熟悉数字电路系统设计与调试的方法和步骤。

2.设计任务书 1、设计题目:数字频率计 2、设计出一个数字频率计,其技术指标如下: ( 1 )频率测量范围: 10 ~ 9999Hz 。 ( 2 )输入电压幅度 >300mV 。 ( 3 )输入信号波形:任意周期信号。 ( 4 )显示方式:4位十进制数显示。 ( 5 )电源: 220V 、 50Hz 。 3、给定仪器设备及元器件 示波器、音频信号发生器、逻辑笔、万用表、数字集成电路测试仪、直流稳压电源。 4.电路原理要求简单,便于制作调试,元件成本低廉易购。

3. 数字频率计基本原理 3.1 设计思路 (1)利用光电开关管做电机转速的信号拾取元件,在电机的转轴上安装一圆盘,在圆盘上挖一小洞,小洞上下分别对应着光发射和光接受开关,圆盘转动一圈既光电管导通一次,利用此信号做为脉冲计数所需。 (2)计数脉冲通过计数电路进行有效的计数,按照设计要求每一秒种都必须对计数器清零一次,因为电路实行秒更新,所以计数器到译码电路之间有锁存电路,在计数器进行计数的过程中对上一次的数据进行锁存显示,这样做不仅解决了数码显示的逻辑混乱,而且避免了数码显示的闪烁问题。 (3)对于脉冲记数,有测周和测频的方式。测周电路的测量精度主要受电路系统的脉冲产生电路的影响,对于低频率信号,其精度较高。测频电路其对于正负一的信号差比较敏感,对于低频率信号的测量误差较大,但是本电路仍然采用测频方式,原因是本电路对于马达电机转速精度要求较低,本电路还有升级为频率计使用,而测频方式对高频的精度还是很高的。 时钟实现方法很多,本电路采用晶振电路,已求得高精度的时钟需求。3.2 原理框图 图3-1 系统框图

四位数字频率计实验报告

数字逻辑电路大型实验报告 姓名 指导教师 专业班级 学院信息工程学院 提交日期

一、实验目的 学习用FPGA实现数字系统的方法 二、实验内容 1.FPGA, Quartus II 和VHDL使用练习 2.四位数字频率计的设计 三、四位数字频率计的设计 1.工作原理 当系统正常工作时,8Hz信号测频控制信号发生器进行信号的变换,产生计数信号,被测信号通过信号整形电路产生同频率的矩形波,送入计数模块,计数模块对输入的矩形波进行计数,将计数结果送入锁存器中,保证系统可以稳定显示数据,显示译码驱动电路将二进制表示的计数结果转换成相应的能够在七段数码显示管上可以显示的十进制结果。在数码显示管上可以看到计数结果。工作原理图如下: 2.设计方案

1) 整形电路:整形电路是将待测信号整形变成计数器所要求的脉冲信号 2)控制信号产生器(分频电路):用8Hz时钟信号产生1Hz时钟信号、锁存器信号和cs信号 3)计时器:采用级联的方式表示4位数 4)锁存器:计数结束后的结果在锁存信号控制下锁存 5)译码器:将锁存的计数结果转换为七段显示码 3.顶层原理图(总图)

注:①CLK1:8Hz时钟信号输入; CLKIN:待测信号输入; ②显像时自左而右分别是个位、十位、百位、千位; ③顶层原理图中: (1)consignal模块:为频率计的控制器,产生满足时序要求的三个控制信号; (2)cnt10模块:有四个,组成四位十进制(0000-1001)计数器,使计数器可以从0计数到9999; (3)lock模块:有四个,锁存计数结果; (4)decoder模块:有四个,将8421BCD码的锁存结果转换为七段显示码。 4.底层4个模块(控制信号产生模块,十进制计数器模块,锁存器模块,译码模块)的仿真结果。 cnt10模块(十进制计数器模块): 输入:CLK:待测量的频率信号(时钟信号模拟); CLR:清零信号,当clr=1时计数器清零,输出始终为0000,只有当clr=0时,计数器才正常计数 CS:闸门信号,当cs=1时接收clk计数,当cs=0时,不接收clk,输出为0; 输出: co:进位信号,图中,在1001(9)的上方产生一个进位信号0,其余为1。 qq:计数器的四位二进制编码输出,以十进制输出。

说课和教案的区别

说课和教案的区别 【篇一:说课稿和教案,说课和讲课的区别、关系】 说课稿与教案的区别联系 1.说课说什么? 说课的内容一般说来有以下五个方面: ⑴说课标 说课标就是要把课程标准中的课程目标(三维目标)作为本课题教 学的指导思想和教学依据,从课程论的高度驾驭教材和指导教学设计。 说课标,要重点说明有关课题教学目标、教学内容及教学操作等在 课程标准中的原则性要求,从而为自己的教学设计寻找到用力的依据。说课标,可以结合到说教材中去进行。 ⑵说教材 教材是课程的载体。能否准确而深刻地理解教材,高屋建瓴地驾驭 教材,合乎实际地处理教材,科学合理地组织教材,是备好课、上 好课的前提,也是说课的首要环节。 说教材的要求有: ①说清楚本节教材在本单元甚至本册教材中的地位和作用,即弄清 教材的编排意图或知识结构体系。 ②说明如何依据教材内容(并结合课程标准和学生)来确定本节课 的教学目标或任务。课时目标是课时备课时所规划的课时结束时要 实现的教学结果。课时目标越明确、越具体,反映教者的备课认识 越充分,教法的设计安排越合理。分析教学目标要从知识与技能、 过程与方法、情感态度与价值观三个方面加以说明。③说明如何精 选教材内容,并合理地扩展或加深教材内容,通过一定的加工将其 转化为教学内容,即搞清各个知识点及其相互之间的联系。④说明 如何确定教学重点和教学难点。 ⑤说明教材处理上值得注意和探讨的问题。 ⑶说学法 现代教育对受教育者的要求,不仅是学到了什么,更主要的是学会 怎样学习。实施课程标准后,要求教师转换角色,基于这一转变, 说课者就必须说明如何根据教学内容、围绕教学目标指导学生学习,教给学生什么样的学习方法,培养学生哪些能力,如何调动学生积 极思维,怎样激发学生学习兴趣等。说课活动中虽然没有学生,看

数字频率计_课程设计报告

电气与信息工程学院 数字频率计 设计报告书 前言 摘要:在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的 测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中数字计 数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于 实现测量过程自动化等优点,是频率测量的重要手段之一。 其原理为通过测量一定闸门时间内信号的脉冲个数。本文阐 述了设计了一个简单的数字频率计的过程。 关键词:频率计,闸门,逻辑控制,计数-锁存

目录 第一章设计目的 第二章设计任务和设计要求 2.1 设计任务及基本要求 2.2.系统结构要求 第三章系统概述 3.1概述 3.2设计原理及方案 第四章单元电路设计及分析 4.1 时基电路 4.2逻辑控制电路 4.3计数电路 4.4锁存电路 4.5显示译码电路 4.6 闸门电路 第五章安装与调试过程 5.1 电路的安装过程 5.2 电路的调试过程 5.3 出现的问题及解决办法 第六章结果分析 第七章收获与体会

第八章元件清单 第九章实现结果实物图 附录A 参考文献 第一章 设计目的: 1.了解数字频率计测量频率与测量周期的基本原理; 2.熟练掌握数字频率计的设计与调试方法及减小测量误 差的方法。 3.本设计与制作项目可以进一步加深我们对数字电路应 用技术方面的了解与认识,进一步熟悉数字电路系统设计、制作与调试的方法和步骤。 4.针对电子线路课程要求,对我们进行实用型电子线路设 计、安装、调试等各环节的综合性训练,培养我们运用课程中所学的理论与实践紧密结合,独立地解决实际问题的能力。

第二章 设计任务及要求: 2.1设计任务及基本要求: 设计一简易数字频率计,其基本要求是: 1)测量频率范围0~9999Hz; 2)最大读数9999HZ,闸门信号的采样时间为1s;. 3)被测信号可以是正弦波、三角波和方波; 4)显示方式为4位十进制数显示; 5)完成全部设计后,可使用EWB进行仿真,检测试验设计电路的正确性。 2.2.系统结构要求 数字频率计的整体结构要求如图所示。图中被测信号为外部信号,送入测量电路进行处理、测量。 波形 整 形 计 数 器 数 码 显 示 振荡 电 路分 频 器 控 制 门 数 据 锁 存 器 显 示 译 码 器 被测 信 号

基于单片机的数字频率计的设计与制作

摘要 在电子技术领域中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。本文设计的测量频率计由硬件电路和软件设计两部分组成。硬件电路以AT89S52单片机最小系统为核心,实现整个电路的测试信号控制、数据运算等功能,选用74LS160作为分频电路,并通过LCD显示模块显示测量的数据。软件设计包括:单片机定时计数程序、LCD显示程序等。该数字频率计可以对输入信号幅度为5V的正弦波信号、方波信号、三角波信号进行测量,测量的频率范围为1Hz--10MHz。测量的相对误差为 1%。本系统具有结构紧凑、体积小、可靠性高、测频范围宽、使用方便等优点。 关键字:数字频率计;信号;单片机

Abstract In the electronics field, the frequency is one of the most basic parameters, and is very closely related to many electrical parameters measurement program, measurement results, so the measurement of frequency becomes even more important. The measurement of frequency designed in this text consist of two parts: the hardware and software design .the hardware circuitry take AT89S52 microcomputer as the core, to achieve the functions of controlling of the entire circuit of the test signals, data operations and choose 74LS160 as a frequency divider circuits, and through LCD display module shows measured data. Software design includes: MCU timer counting procedures, LCD display procedures and so on. The digital frequency meter can measure amplitude sine wave signal, square wave, triangle wave signals of which input signal is 5v, the frequency measured ranges from 1Hz to10MHz. The relative measurement error is 1%. This system has the advantage of compact structure , small size, high reliability, test frequency range, and easy use. Keyword:Figure frequency meter;Signal;Single-chip 目录

频率计实验报告

一.设计方案 1. 整体思路:求待测信号的频率,实际上是在1s内对脉冲进行计数。故先对1MHz分频产生1s的闸门信号,由此产生计数使能信号,计数清零信号(有锁存要求的也要产生锁存信号要求);六位十进制计数器在计数使能和计数清零信号的控制下计数。若有显示频率值固定的要求,则由锁存信号控制寄存器锁存稳定的频率值。 2. 模块划分:采用“自顶向下,逐步细化”的设计思想,顶层文件定义总输入输出端口及各模块的输入输出端口,并进行端口匹配。底层分为三个模块:分频模块,计数模块和锁存模块,分别完成各自功能。 (1)分频模块:输入为1MHz基准时钟信号,输出为计数使能信号,计数清零信号(和锁存信号) 共有四个线程, p1: process (clk01) 用于将1MHz时钟基准信号500000分频产生2Hz时钟信号(具体实现方式是设置计数变量,每计到49999时2Hz时钟信号clk2产生一个脉冲); p2: process ( clk2 ) 用于将2Hz时钟信号clk2 2分频,产生1s的闸门信号(实现方法是clk2每出现一个脉冲,clk1的值反转一次。这样两次分频产生的闸门信号是方波,而将1MHz 直接500000分频得到的输出信号占空比不是50%); p3: process ( clk1 ) 用于将闸门信号clk1再次2分频从而产生计数使能信号en(和锁存信号lock); p4: process ( clk1,clk0_5 ) 用于产生计数清零信号clr(计数使能信号无效的后0.5s计数器清零)。 (2)计数模块:输入为待测脉冲频率,计数使能和计数清零信号,输出为27位(前7位对应十万位7段译码管g~a,后20位对应万位~各位的8421码输出)。采用异步清零。 计数器的原理入下: a.若个位小于9,则个位加1,其余位不变; b.若个位为9,十位小于9,则十位加1,个位归0,其余位不变; c.若个位,十位均为9,百位小于9,则百位加1,十位,个位归0,其余位不变; d.若个,十,百位均为9,千位小于9,则千位加1,百位,十位,个位归0,其余位不变; e.若个,十,百,千位均为9,万位小于9,则万位加1,千位,百位,十位,个位归0,其余位不变; f.若个,十,百,千,万位均为9,十万位小于9,则十万位加1,万位,千位,百位,十位,个位归0,其余位不变; g.若这6位均为9,则各位均归0(此时待测频率超出0~999999Hz量程,频率计不能正确显示)。 计数器的数值一定是上述情况中的一种,因此一定会进入某个if条件中执行相应语句。 *(3)锁存模块 有锁存要求时,由锁存信号控制在第2s初(上升沿)锁存计数值,因此当输入待测信号稳定时,输出总是某个恒定值。没有锁存要求时,不需锁存信号控制,锁存模块的输出就是本模块的输入。 二.问题及解决方案 1.顶层设计时,最初为了简便将各模块对应端口直接MAP起来,而没有设置中间变量;后来怀疑这种写法是否规范,和小组成员商量后,组长的建议书是决定还是在端口间设置

教案、教学设计和说课稿的联系与区别

教案、教学设计与说课稿联系与区别 一、教案 教案是教师实施课堂教学的操作性方案,它重在设定教学的内容和行为,即:“教什么”。是整个课堂教学工作的重要组成部分。教案对于教师课堂教学有着重要的意义。教案是教师的教学方案,所以教师必须提前编写,因而它具有一定的前瞻性和预设性。编写时,要求以课程标准为准绳,根据教材的内容和学生的特点,选择恰当的教法和学法,把计划实施的教学内容落到实处。 教案的基本内容包括:教学三维目标,课时安排,教学流程,板书设计和教后反思作业布置等。 二、教学设计 教学设计,简单地说,就是教师为完成一定的教学任务,对教学活动进行的规划、安排和决策。具体地讲,是指教师以教育理论为基础,依据教育对象和教师自己的教育理念、经验,运用系统的观点与方法,分析教学中的问题和需要,制定教学目标,合理安排教学步骤,为优化教学效果而制定实施方案的系统的计划过程。 因此,教学设计的过程实际上就是教师为教学活动制定蓝图的过程。通过教学设计,教师可以根据教材的内容和教育对象的特点从三个维度确定教学目标,选择适当的教学方法,采用有效的教学手段,保证教学活动的顺利进行。 三、说课稿 说课,是教学改革中新生事物,是日常进行教学研究、教学交流的一种新的教学研究形式。是教师依据课标,根据教材,结合教育理论,进行深入研究后,把教材、教法、学法教具、教学过程,进行阐释的一种教研活动。说课稿,就是为了说好课而准备的文字材料。 四、三者之间的联系 第一,教学目标相同。都是教师完成教学任务,而事先而做得准备活动。可以是同一的教学目标。 第二、运用理念一致。在课改的今天,不管是哪家版本的教材,落实的都是课程标准的精神,必须以生为本,倡导自主、合作、探究的学习方式。 第三、准备工作吻合。就是在撰写它们之前,都必须学习课标,钻研教材,通览教参,根据学生的特点和水平。确立教法、学法以及教具、学具准备等。 五、三者之间的不同点 第一、教案只是教师课堂教学方案。一般只要有教学目标、重点难点、教具准备、课时分配和教学过程。仅是事先的准备。 第二、教学设计也是教师为了课堂教学而设计的方案,基本内容与教案相同,最大的区别在于教学设计在每一个教学环节中要有设计的理念,或要达到的目标。主要是考察教师的理论素养。 第三、说课稿,是教师面对同事或领导说课的书面材料,要求相对较高,编写难点相对较大,除了具有它们二者具有的内容之外,还应有教材分析,学情分析,教法指导、学法选择等。 1

数字频率计的设计与实现课程设计

课程设计任务书 学生:专业班级:通信 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 数字频率计的设计与实现 初始条件: 本设计既可以使用集成脉冲发生器、计数器、译码器、单稳态触发器、锁存器、放大器、整形电路和必要的门电路等,也可以使用单片机系统构建简易频率计。用数码管显示频率计数值。要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1周。 2、技术要求: 1)设计一个频率计。要求用4位7段数码管显示待测频率,格式为0000Hz。 2)测量频率围:10~9999Hz。 3)测量信号类型:正弦波、方波和三角波。 4)测量信号幅值:0.5~5V。 5)设计的脉冲信号发生器,以此产生闸门信号,闸门信号宽度为1s。 6)确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路,设计分电路,画出总体电路原理图,阐述基本原理。 3、查阅至少5篇参考文献。按《理工大学课程设计工作规》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规。 时间安排: 1、2013年5 月17日,布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2013 年 6 月18 日至2013 年6 月22 日,方案选择和电路设计。 3、2013 年6 月22 日至2013 年7 月1 日,电路调试和设计说明书撰写。 4、2013年7月5日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (3) 1电路的设计思路与原理 (4) 1.1电路设计方案的选择 (4) 1.1.1方案一:利用单片机制作频率计 (4) 1.1.2方案二:利用锁存器与计数器制作频率计 (5) 1.1.3方案三:利用定时电路与计数器制作频率计 (6) 1.1.4方案确定 (7) 1.2 原理及技术指标 (8) 1.3 单元电路设计及参数计算 (9) 1.3.1时基电路 (9) 1.3.2放大整形电路 (10) 1.3.3逻辑控制电路 (11) 1.3.4计数器 (13) 1.3.5锁存器 (15) 1.3.6译码电路 (16) 2仿真结果及分析 (16) 2.1仿真总图 (16) 2.2单个元电路仿真图 (17) 2.3测试结果 (20) 3测试的数据和理论计算的比较分析 (20) 4制作与调试中出现的故障、原因及排除方法 (20) 4.1故障a (20) 4.2故障b (21) 4.3故障c (21) 4.4故障d (21) 4.5故障e (22) 5 心得体会 (22)

实验六-数字频率计的Verilog-HDL语言实现

五邑大学实验报告 实验课程名称 ) 数字频率计的Verilog HDL语言实现 院系名称:信息工程学院 专业名称:通信工程(物联网工程) 实验项目名称:EDA实验 班级: 110711 学号: 。 报告人:冯剑波

实验六 数字频率计的Verilog HDL 语言实现 一、实验目的: 1、掌握较复杂数字电路或系统的纯Verilog HDL 实现方法; 2、体会纯Verilog HDL 语言输入设计与原理图输入设计的差别。 二、实验原理: 【 数字频率计是用来测量输入信号的频率并显示测量结果的系统。一般基准时钟的高电平的持续时间为s T 10 ,若在这0T 内被测信号的周期数为N 则被测信号的频率就是N ,选择不同的0T ,可以得到不同的测量精度。一般0T 越大,测量精度越高,但一次的测量时间及频率计所需的硬件资源也增加。 三、设计任务与要求: 1、设计一个6位频率计,测量范围从1Hz 到99 99 99Hz ,测量结果用6个数码管显示,基准时钟频率为1Hz ; 2、只显示测量结果,中间计数过程不显示;结果更新时间2秒一次; 3、频率计只设一个复位键,按下该键(reset=0)系统复位,释放该键(reset=1)系统工作,测量并显示结果。 4、显示用静态方式; 5、用Verilog HDL 实现上述要求的频率计。 四、设计源程序及注释与仿真结果 设计源程序: module pinlvji(oHEX0,oHEX1,oHEX2,oHEX3,oHEX4,oHEX5,clk_50M,clk_1Hz,reset,signal_out); @ input clk_50M,reset; //50MHz 时钟输入、复位 output[6:0] oHEX0,oHEX1,oHEX2,oHEX3,oHEX4,oHEX5; //数码管0-5,分别显示个、十、百、千、万、十万位的数字 output reg clk_1Hz; output reg signal_out; reg signal_in; reg[29:0] cnt; reg[29:0] cnt1; reg count_en; //计数允许,count_en=1时计数,下降沿到来时锁存 reg load; reg[3:0] ge,shi,bai,qian,wan,shiwan; reg cout1,cout2,cout3,cout4,cout5; reg[3:0] q0,q1,q2,q3,q4,q5; wire clr; always @(posedge clk_50M) //改变Hz 的范围,自己设定的频率1Hz-999999Hz begin

教学设计与说课稿的区别

1.教学设计要从“为什么学”入手,确定学生的学习需要和学习目标; 2.根据学习目标,进一步确定通过哪些具体的教学内容提升学习者的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,从而满足学生的学习需要,即确定“学什么”; 3.要实现具体的学习目标,使学生掌握需要的教学内容,应采用什么策略,即“如何学”; 4.要对教学的效果进行全面的评价,根据评价的结果对以上各环节进行修改,以确保促进学生的学习,获得成功的教学。教学设计的最终目的是为了提高教学效率和教学质量,使学生在单位时间内能够学到更多的知识,更大幅度地提高学生各方面的能力,从而使学生获得良好的发展。 而说课是教师依据课标,根据教材,结合教育理论,进行深入研究后,把教材、教法、学法教具、教学过程,向领导、或同事进行阐释的一种教研活动,就是教师口头表述具体课题的教学设想及其理论依据,也就是授课教师在备课的基础上,面对同行或教研人员,讲述自己的教学设计,然后由听者评说,达到互相交流,共同提高的目的的一种教学研究和师资培训的活动。说课就是教师针对某一观点、问题或具体课题,口头表述其教学设想及

其理论依据。说得简单点,说课其实就是说说你是怎么教的,你为什么要这样教。 说课的内容可以总结为“四说二写一展示” “四说” (1)、说教材:说教材主要说明“教什么”的问题和“为什么要教这些”的道理。即在个人钻研教材的基础上,说清本节课的教学内容的主要特点,它在整个教材中的位置,作用和前后联系并说出教者是如何根据标准和教材内容的要求确定本节课的教学目标、重点、难点和关键的。 (2)、说教法:主要是说明“怎样教”和“为什么这样教”的道理。在确定教学目的要求后,恰当地选择先进的教学方法是至关重要的。还要说出教者在教学中是如何发挥教师主导作用和学生的主体作用的,以及如何处理教与学,讲与练的关系。在教学方法上,必须体现教与学的交融,重视教法与学法的相互转化。(3)、说学法:说学法就是要说出要教给学生什么样的学习方法,培养学生哪些能力,并结合教学目标、教材特点、学生年龄特点具体地说出理论依据。 (4)、说教学过程:说教学过程就是说明整堂课的教学流程,即各个教学环节的实施过程。 “二写”

数字频率计课程设计

课程设计任务书 学生姓名:覃朝光专业班级:通信1103 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 数字频率计的设计与实现 初始条件: 本设计既可以使用集成脉冲发生器、计数器、译码器、单稳态触发器、锁存器、放大器、整形电路和必要的门电路等,也可以使用单片机系统构建简易频率计。用数码管显示频率计数值。 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1周。 2、技术要求: 1)设计一个频率计。要求用4位7段数码管显示待测频率,格式为0000Hz。 2)测量频率范围:10~9999Hz。 3)测量信号类型:正弦波、方波和三角波。 4)测量信号幅值:0.5~5V。 5)设计的脉冲信号发生器,以此产生闸门信号,闸门信号宽度为1s。 6)确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路,设计分电路,画出总体电路原理图,阐述基本原理。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 1、2013年5 月17日,布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2013 年 6 月18 日至2013 年6 月22 日,方案选择和电路设计。 3、2013 年6 月22 日至2013 年7 月1 日,电路调试和设计说明书撰写。 4、2013年7月5日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (3) 1电路的设计思路与原理 (4) 1.1电路设计方案的选择 (4) 1.1.1方案一:利用单片机制作频率计 (4) 1.1.2方案二:利用锁存器与计数器制作频率计 (5) 1.1.3方案三:利用定时电路与计数器制作频率计 (5) 1.1.4方案确定 (6) 1.2 原理及技术指标 (6) 1.3 单元电路设计及参数计算 (8) 1.3.1时基电路 (8) 1.3.2放大整形电路 (9) 1.3.3逻辑控制电路 (9) 1.3.4计数器 (11) 1.3.5锁存器 (12) 1.3.6译码电路 (13) 2仿真结果及分析 (13) 2.1仿真总图 (13) 2.2单个元电路仿真图 (14) 2.3测试结果 (17) 3测试的数据和理论计算的比较分析 (17) 4制作与调试中出现的故障、原因及排除方法 (17) 4.1故障a (17) 4.2故障b (18) 4.3故障c (18) 4.4故障d (18) 4.5故障e (18) 5 心得体会 (19)

实验五数字频率计设计

实验项目名称:数字频率计设计 姓名:雷锋一号学号:123456789 班级:通信121 实验时间:星期四晚上 姓名:雷锋二号学号:123456789 班级:通信121 实验地点: 407 一、实验目的 1. 掌握单片机片内定时器的使用方法。 2. 掌握基于单片机片内定时器的数字频率计设计方法。 二、实验内容 基于单片机片内定时器的数字频率计设计。要求: (1)测频率范围:10Hz ~ 10K Hz。为保证测量精度分为三个频段: 10Hz ~ 100 Hz 100Hz ~ 1K Hz 1 K Hz ~ 10K Hz 当信号频率超过规定的频段上限时,设有超量程指示。三个频段之间用手动切换。 (2)输入波形:低频函数信号发生器输出的矩形波,幅度为3V 。 (3)测量误差:σ≤±1%。 (4)显示和响应时间: 测量结果用三位半导体数码管显示,要求显示数码稳定清晰。三个频段的最大显示数分别为99.9 Hz,999. Hz,9.99 K Hz,为此需要控制小数点位置,并用两个发光二极管分别显示频率单位:Hz 或K Hz,详见表1。 三、实验说明 通过本实验,掌握单片机片内定时器的使用方法,了解数字频率计的测量原理及测量电路设计方法。掌握基于单片机的数字频率计工作原理与设计方法。 必须用模块化方法进行C语言程序设计。

四、实验仪器和设备 PC机、Keil uVision2软件,C8051F020单片机,EC3在线仿真器。 五、实验原理 频率测量的方法常用的有测频法和测周法两种。 (1)测频法 测频法的基本思想是让计数器在闸门信号的控制下计数1秒时间,计数结果是1秒内被测信号的周期数,即被测信号的频率。若被测信号不是矩形脉冲,则应先变换成同频率的矩形脉冲。测频法的原理框图如图6所示。 图中,秒脉冲作为闸门信号,当其为高电平时,计数器计数;低电平时,计数器停止计数。显然,在同样的闸门信号作用下,被测信号的频率越高,测量误差越小。当被测频率一定时,闸门信号高电平的时间越长,测量误差越小。但是闸门信号周期越长,测量的响应时间也越长。 例如,闸门信号高电平时间为1秒,被测信号频率的真值为2Hz,如图2-2-2所示。由 图6 频率测量原理框图 图可知,无论被测信号的频率是多少,测量时可能产生的最大绝对误差均为±1Hz,即 f测-f真=±1Hz 所以,最大相对误差为 σmax=(f测-f真)/ f真=±1/ f真 由上式可知,在闸门信号相同时,测频法的相对误差与被测信号的频率成反比。因此测频法适合于测量频率较高的信号。 f真=2 图7 测频法的误差 (2)测周法 当被测信号频率较低时,为保证测量精度,常采用测周法。即先测出被测信号的周期,再换算成频率。测周法的实质是把被测信号作为闸门信号,在它的高电平的时间内,用一个标准频率的信号源作为计数器的时钟脉冲。若计数结果为N,标准信号频率为f1,则被测信号的周期为 T = T1·N 被测信号的频率为 f = 1/T1·N = f1/N 利用测周法所产生的最大绝对误差,显然也等于±1个标准信号周期。如果被测信号周期的真值为T真= T1·N,则T测= T1·(N±1) σmax=(f测-f真)/ f真= T真/T测– 1=±1/(N±1)

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